c++ - 如何过早停止长时间运行的功能？

Question

我正在研究一种绘图算法。为此，我从主GUI线程中的DAQ板上获取数据，然后将数据发送到工作线程进行处理，该工作线程发出带有新QImage的信号，该信号在图形用户界面中显示为图。问题在于函数，我们将其称为generateImage()，以计算和生成QImage会花费很长时间(约50-70毫秒，具体取决于数据长度)，并且在此期间可能会到达另一组数据，这将需要工作线程从头开始重新计算情节。我希望generateImage()放弃计算，如果新数据仍在计算时到达，则从头开始重新计算。我的方法是设置一个成员 bool 变量，我们将其称为b_abort_，并在generateImage()和return内部检查是否将其设置为true，在generateImage()外部始终将其设置为true，而我仅在调用generateImage()之前将其设置为false。
所有这些都在工作线程中发生，我将QObject子类化，并使用moveToThread()将其移至工作线程中。
开始计算的函数:

void WorkerThread::startCalc()
{
    b_abort_ = false;
    generateImage();
    // if b_abort_ is set to true, generateImage() will return prematurely 
    if(b_abort_)
        emit calcFinished();
    else
        b_abort_ = true;
}

进行所有计算并生成图像的函数:

void WorkerThread::generateImage()
{
    /* Calculation of some parts */
    for(int ii = 0; ii < Rawdata.length(); ++ii) // Starting main time consuming loop
    { 
        if(b_abort_)
            return;
        /* Perform calculation for one data point from Rawdata */
    }

    // data calculation complete, now it's time to generate QImage
    // before that I check if b_abort_ is set to true
    if(b_abort_)
        return;

    for(int ii = 0; ii < CalculatedData.length(); ++ii) // plotting calculated data on QImage
    {
        if(b_abort_)
            return;
        /* plot one data point from CalculatedData vector */
    }

    // generation of QImage finished, time to send the signal
    emit renderedPlot(image); // image is a QImage object
}

在我的工作线程中，我有一个插槽可从主GUI线程接收数据，它使用 Qt::QueuedConnection(默认)作为连接类型进行配置:

void WorkerThread::receiveData(QVector<double> data)
{
    if(!b_abort_) // check if calculation is still running
    { 
        QEventLoop loop;
        connect(this, &WorkerThread::calcFinished, &loop, &QEventLoop::quit);
        b_abort_ = true; // set it to true and wait for calculation to stop
        loop.exec();
        // start new calculation
        RawData = data;
        startClac();
    }
    else
    {
        RawData = data;
        startClac();
    }
}

当我在主GUI线程中使用此方法时， generateImage()函数将阻止所有事件循环，并且GUI冻结，这使我认为在单个线程(主GUI线程或辅助线程)中，一次只能运行一个函数因此 b_abort_中的任何更改都不会应用，直到线程的事件循环返回以处理其他函数为止。使用 WorkerThread时，很难验证它是否有效，有时它可以正常工作，而有时它会生成 分配错误错误，这似乎不起作用(尽管可能是由于完全不同的原因，但我并非如此)当然)。我想问一下您的意见，这是过早停止长时间运行的计算的正确方法吗？有没有其他方法可以比当前方法更强大？

Answer 1

How to stop a long-running function in another thread prematurely?

您是对的，唯一明智的方法是定期运行长时间运行的线程检查，检查是否应尽早停止。
请注意，您要检查的标志必须是原子的，或受互斥锁保护，或者必须以某种方式进行同步。否则，工作线程检查变量并且永远不会看到值更改是完全合法的(不，您不能为此使用 volatile)。

... which makes me think that inside a single thread (main GUI thread or a worker thread) only one function can run at a time ...

是的，这就是线程!它是一个线性的执行线程。它不能一次完成两件事。一次执行两件事是拥有多个线程的全部原因。
该方法应该是让工作线程等待工作，而主线程仅向其发送异步消息(开始使用此数据生成镜像，或中断处理，然后再次使用此数据开始，等等)。
如果主线程调用了应该在工作线程中发生的函数，那么，您已经在主线程中故意开始执行它，并且主线程在返回之前不会做任何事情。就像其他功能一样。

顺便说一句，您的设计有一个问题:如果不断被新数据打断，则可能永远无法完成生成单个图像。
通常的解决方案是双缓冲:您可以让工作线程完成当前图像的生成，而主线程则为下一个图像积累数据。工作人员完成一幅图像后，可以将其传递回主线程进行显示。然后，工作程序可以开始处理下一个，因此它将占用主线程为此准备的“脏”更新缓冲区。随后的更新再次添加到下一个图像的(现在为空)缓冲区中。